高考生物一輪復(fù)習(xí)第六單元第22課DNA的結(jié)構(gòu)、復(fù)制和基因的本質(zhì)課件

第22課DNA的結(jié)構(gòu)、復(fù)制和基因的本質(zhì)第六單元基因的本質(zhì)和表達(dá)·學(xué)業(yè)質(zhì)量水平要求·1.通過(guò)討論分析DNA的結(jié)構(gòu)和復(fù)制，形成結(jié)構(gòu)與功能觀。2.通過(guò)構(gòu)建DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型，強(qiáng)化模型與建模。3.通過(guò)DNA復(fù)制方式的探究，培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)及結(jié)果分析的能力。4.通過(guò)構(gòu)建模型，了解現(xiàn)代遺傳學(xué)研究方法，形成科學(xué)態(tài)度和方法。1．DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型構(gòu)建者：______和________。2．圖解DNA結(jié)構(gòu)考點(diǎn)一DNA的結(jié)構(gòu)及堿基計(jì)算沃森克里克

磷酸脫氧核苷酸A與T配對(duì)，G與C配對(duì)脫氧核糖C、H、O、N、P3．DNA結(jié)構(gòu)特點(diǎn)磷酸與脫氧核糖堿基對(duì)排列順序4n1．DNA分子一條鏈上的相鄰堿基通過(guò)“磷酸—脫氧核糖—磷酸”相連。(

)2．DNA分子中的每個(gè)磷酸均連接著一個(gè)脫氧核糖和一個(gè)堿基。(

)3．雙鏈DNA分子同時(shí)含有2個(gè)游離的磷酸基團(tuán)，其中嘌呤堿基數(shù)等于嘧啶堿基數(shù)。(

)4．DNA分子中(A＋T)/(C＋G)的值越大，該分子結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性越低。(

)5．人體內(nèi)控制β-珠蛋白合成的基因由1700個(gè)堿基對(duì)組成，其堿基對(duì)可能的排列方式有41700種。(

)××√√×1．(必修2P50圖3-8)DNA的一條單鏈具有兩個(gè)末端，一端有一個(gè)游離的磷酸基團(tuán)，稱作_______，另一端有一個(gè)羥基(—OH)，稱作_______，兩條單鏈走向______，一條單鏈?zhǔn)菑?′-端到3′-端的，另一條單鏈?zhǔn)菑?′-端到5′-端的。2．(必修2P51探究·實(shí)踐)DNA只有4種脫氧核苷酸，能夠儲(chǔ)存足夠量遺傳信息的原因是______________________________________________________。5′-端3′-端相反堿基排列順序的千變?nèi)f化，使DNA儲(chǔ)存了大量的遺傳信息考向1|

DNA的結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)1．(2021·廣東卷)DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型的提出是二十世紀(jì)自然科學(xué)的偉大成就之一。下列研究成果中，為該模型構(gòu)建提供主要依據(jù)的是(

)①赫爾希和蔡斯證明DNA是遺傳物質(zhì)的實(shí)驗(yàn)②富蘭克林等拍攝的DNA分子X(jué)射線衍射圖譜③查哥夫發(fā)現(xiàn)的DNA中嘌呤含量與嘧啶含量相等④沃森和克里克提出的DNA半保留復(fù)制機(jī)制A．①② B．②③C．③④ D．①④√B

解析：赫爾希和蔡斯通過(guò)噬菌體侵染大腸桿菌的實(shí)驗(yàn)，證明了DNA是遺傳物質(zhì)，與構(gòu)建DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型無(wú)關(guān)，①不符合題意；沃森和克里克根據(jù)富蘭克林等拍攝的DNA分子X(jué)射線衍射圖譜，推算出DNA分子呈螺旋結(jié)構(gòu)，②符合題意；查哥夫發(fā)現(xiàn)的DNA中腺嘌呤(A)的量總是等于胸腺嘧啶(T)的量，鳥(niǎo)嘌呤(G)的量總是等于胞嘧啶(C)的量，為沃森和克里克構(gòu)建正確的堿基配對(duì)方式提供了依據(jù)，③符合題意；沃森和克里克提出DNA半保留復(fù)制機(jī)制在DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型構(gòu)建成功之后，④不符合題意，故選B。2．(2022·浙江6月選考)某同學(xué)欲制作DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)模型，已準(zhǔn)備了足夠的相關(guān)材料。下列敘述正確的是(

)A．在制作脫氧核苷酸時(shí)，需在磷酸上連接脫氧核糖和堿基B．制作模型時(shí)，鳥(niǎo)嘌呤與胞嘧啶之間用2個(gè)氫鍵連接物相連C．制成的模型中，腺嘌呤與胞嘧啶之和等于鳥(niǎo)嘌呤和胸腺嘧啶之和D．制成的模型中，磷酸和脫氧核糖交替連接位于主鏈的內(nèi)側(cè)√C

解析：在制作脫氧核苷酸時(shí)，需在脫氧核糖上連接磷酸和堿基，A錯(cuò)誤；鳥(niǎo)嘌呤和胞嘧啶之間由3個(gè)氫鍵連接，B錯(cuò)誤；DNA的兩條鏈之間遵循堿基互補(bǔ)配對(duì)原則，即A＝T、C＝G，故在制作的模型中A＋C＝G＋T，C正確；DNA分子中脫氧核糖和磷酸交替連接，排列在外側(cè)，構(gòu)成基本骨架，堿基排列在內(nèi)側(cè)，D錯(cuò)誤。理清DNA結(jié)構(gòu)中兩種關(guān)系與兩類化學(xué)鍵考向2|

核酸相關(guān)的堿基計(jì)算3．(2021·北京卷)酵母菌的DNA中堿基A約占32%，關(guān)于酵母菌核酸的敘述錯(cuò)誤的是(

)A．DNA復(fù)制后A約占32% B．DNA中C約占18%C．DNA中(A＋G)/(T＋C)＝1 D．RNA中U約占32%√D

解析：DNA分子為半保留復(fù)制，復(fù)制時(shí)遵循A—T、G—C的配對(duì)原則，則DNA復(fù)制后的A約占32%，A正確；酵母菌的DNA中堿基A約占32%，則A＝T＝32%，G＝C＝(1－2×32%)/2＝18%，B正確；DNA遵循堿基互補(bǔ)配對(duì)原則，A＝T、G＝C，則(A＋G)/(T＋C)＝1，C正確；由于RNA為單鏈結(jié)構(gòu)，且RNA是以DNA的一條單鏈為模板進(jìn)行轉(zhuǎn)錄而來(lái)，無(wú)法確定DNA分子一條鏈中A的比例，故不能確定RNA中U所占比例，D錯(cuò)誤。DNA中堿基數(shù)量的計(jì)算規(guī)律(1)

(2)4．(2022·廣東卷)λ噬菌體的線性雙鏈DNA兩端各有一段單鏈序列。這種噬菌體在侵染大腸桿菌后其DNA會(huì)自連環(huán)化(如圖)，該線性分子兩端能夠相連的主要原因是(

)

A．單鏈序列脫氧核苷酸數(shù)量相等 B．分子骨架同為脫氧核糖與磷酸C．單鏈序列的堿基能夠互補(bǔ)配對(duì) D．自連環(huán)化后兩條單鏈方向相同√C

解析：由圖可以看出，該線性雙鏈DNA兩端各有一段單鏈序列，兩端的堿基序列剛好互補(bǔ)，因此可以自連環(huán)化，與單鏈序列脫氧核苷酸數(shù)量無(wú)關(guān)，A不符合題意，C符合題意；DNA分子的骨架是脫氧核糖和磷酸交替連接而成，但是與自連環(huán)化無(wú)關(guān)，B不符合題意；自連環(huán)化后形成環(huán)狀DNA分子，兩條單鏈的方向是相反的，D不符合題意。考點(diǎn)二DNA的復(fù)制及基因的本質(zhì)1．DNA半保留復(fù)制的實(shí)驗(yàn)證據(jù)(1)方式推測(cè)：沃森和克里克提出遺傳物質(zhì)自我復(fù)制的假說(shuō)：DNA的復(fù)制方式為_(kāi)___________。也有人提出____________的假說(shuō)。(2)實(shí)驗(yàn)證據(jù)①實(shí)驗(yàn)方法：____________技術(shù)和離心技術(shù)。②實(shí)驗(yàn)原理：含15N的雙鏈DNA密度大，含14N的雙鏈DNA密度小，一條鏈含14N、一條鏈含15N的雙鏈DNA密度居中。③實(shí)驗(yàn)假設(shè)：__________________________。半保留復(fù)制全保留復(fù)制同位素標(biāo)記DNA以半保留的方式復(fù)制④實(shí)驗(yàn)預(yù)期：離心后應(yīng)出現(xiàn)3條DNA帶。重帶(密度最大)：兩條鏈都為15N標(biāo)記的親代雙鏈DNA；中帶(密度居中)：一條鏈為14N標(biāo)記，另一條鏈為15N標(biāo)記的子代雙鏈DNA；輕帶(密度最小)：兩條鏈都為14N標(biāo)記的子代雙鏈DNA。⑤實(shí)驗(yàn)過(guò)程⑥過(guò)程分析a．立即取出，提取DNA→離心→__________。b．繁殖一代后取出，提取DNA→離心→__________。c．繁殖兩代后取出，提取DNA→離心→1/2輕帶、1/2中帶。⑦實(shí)驗(yàn)結(jié)論：____________________________________。全部重帶全部中帶DNA的復(fù)制是以半保留的方式進(jìn)行的2．DNA的復(fù)制(1)概念：以____________為模板合成___________的過(guò)程。(2)發(fā)生時(shí)期：在真核生物中，這一過(guò)程是在________________期，隨著染色體的復(fù)制而完成的。(3)過(guò)程親代DNA子代DNA細(xì)胞分裂前的間解旋酶解開(kāi)的每一條母鏈脫氧核苷酸DNA聚合酶(4)場(chǎng)所：真核生物在__________、________和________；原核生物在______和細(xì)胞質(zhì)。(5)結(jié)果：一個(gè)DNA分子形成了兩個(gè)__________的DNA分子。(6)特點(diǎn)(7)意義：DNA通過(guò)復(fù)制，將__________從親代細(xì)胞傳遞給子代細(xì)胞，從而保持了__________的連續(xù)性。

細(xì)胞核線粒體葉綠體擬核完全相同遺傳信息遺傳信息3．基因的本質(zhì)(1)本質(zhì)：基因通常是具有______________________。有些病毒的遺傳物質(zhì)是RNA，對(duì)于這些病毒而言，基因就是有遺傳效應(yīng)的RNA片段。(2)基因與染色體、DNA、脫氧核苷酸的關(guān)系遺傳效應(yīng)的DNA片段一有遺許多個(gè)基因脫氧核苷酸的排列順序傳效應(yīng)個(gè)或兩個(gè)1．DNA復(fù)制遵循堿基互補(bǔ)配對(duì)原則，新合成的DNA分子中兩條鏈均是新合成的。(

)2．DNA雙螺旋結(jié)構(gòu)全部解旋后，開(kāi)始DNA的復(fù)制。(

)3．單個(gè)脫氧核苷酸在DNA酶的作用下連接合成新的子鏈。(

)4．在一個(gè)細(xì)胞周期中，DNA復(fù)制過(guò)程中的解旋發(fā)生在兩條DNA母鏈之間。(

)5．在人體內(nèi)，成熟的紅細(xì)胞、漿細(xì)胞中不發(fā)生DNA的復(fù)制。(

)×××√√1．(必修2P55圖3-10)DNA復(fù)制過(guò)程若發(fā)生在細(xì)胞核內(nèi)，形成的兩個(gè)子代DNA與染色體的關(guān)系如何？_____________________________________________________________________________________________________。其上面對(duì)應(yīng)片段中基因是否相同？________________________。兩個(gè)子代DNA將于何時(shí)分開(kāi)？_________________________________________________________________________________________________________________________。完全相同(無(wú)變異情況下)兩個(gè)子代DNA將于有絲分裂后期或減數(shù)分裂Ⅱ后期著絲粒分裂時(shí)，隨兩條姐妹染色體復(fù)制后形成兩條姐妹染色單體，剛復(fù)制產(chǎn)生的兩個(gè)子代DNA分別位于兩條姐妹染色單體上，由著絲粒相連染色單體的分離而分開(kāi)，分別進(jìn)入兩個(gè)子細(xì)胞中2．(必修2P59思考·討論)DNA指紋技術(shù)的原理和操作過(guò)程是怎樣的？_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。①研究表明，每個(gè)人的DNA都不完全相同，因此，DNA也可以像指紋一樣來(lái)識(shí)別身份。②應(yīng)用DNA指紋技術(shù)，首先需要用合適的酶將待檢測(cè)的樣品切成片段，然后用電泳的方法將這些片段按大小分開(kāi)，再經(jīng)過(guò)一系列步驟，最后形成DNA指紋圖譜。每個(gè)人的DNA指紋圖譜是獨(dú)一無(wú)二的，可根據(jù)分析指紋圖譜的吻合度來(lái)幫助確認(rèn)身份考向1|

DNA的復(fù)制過(guò)程1．(2024·河南三門(mén)峽模擬)DNA復(fù)制保證了親子代間遺傳信息的連續(xù)性。下列關(guān)于DNA復(fù)制的敘述中，錯(cuò)誤的是(

)A．堿基互補(bǔ)配對(duì)原則保證了復(fù)制的準(zhǔn)確性B．真核細(xì)胞DNA的復(fù)制均在細(xì)胞核內(nèi)進(jìn)行C．DNA分子復(fù)制3次產(chǎn)生子代DNA中含有親代單鏈的占1/4D．游離的脫氧核苷酸在DNA聚合酶的作用下合成子鏈√B

解析：A和T配對(duì)，G和C配對(duì)的堿基互補(bǔ)配對(duì)原則，保證了復(fù)制的準(zhǔn)確性，A正確；真核細(xì)胞DNA復(fù)制主要在細(xì)胞核內(nèi)進(jìn)行，在細(xì)胞質(zhì)的線粒體和葉綠體內(nèi)也能發(fā)生，B錯(cuò)誤；1個(gè)DNA分子復(fù)制3次產(chǎn)生8個(gè)子代DNA分子，由于DNA分子的復(fù)制方式是半保留復(fù)制，含有親代單鏈的DNA分子為2個(gè)，因此子代DNA中含有親代單鏈的占2/8＝1/4，C正確；游離的脫氧核苷酸以一條DNA鏈為模板，在DNA聚合酶的作用下合成子鏈，D正確。2．(2021·浙江6月選考)在DNA復(fù)制時(shí)，5-溴尿嘧啶脫氧核苷(BrdU)可作為原料，與腺嘌呤配對(duì)，摻入新合成的子鏈。用Giemsa染料對(duì)復(fù)制后的染色體進(jìn)行染色，DNA分子的雙鏈都含有BrdU的染色單體呈淺藍(lán)色，只有一條鏈含有BrdU的染色單體呈深藍(lán)色。現(xiàn)將植物根尖放在含有BrdU的培養(yǎng)液中培養(yǎng)，取根尖用Giemsa染料染色后，觀察分生區(qū)細(xì)胞分裂中期染色體的著色情況。下列推測(cè)錯(cuò)誤的是(

)A．第一個(gè)細(xì)胞周期的每條染色體的兩條染色單體都呈深藍(lán)色B．第二個(gè)細(xì)胞周期的每條染色體的兩條染色單體著色都不同C．第三個(gè)細(xì)胞周期的細(xì)胞中染色單體著色不同的染色體均為1/4D．根尖分生區(qū)細(xì)胞經(jīng)過(guò)若干個(gè)細(xì)胞周期后，還能觀察到深藍(lán)色的染色單體√C

解析：第二個(gè)細(xì)胞周期結(jié)束后，不同細(xì)胞中含有的帶有雙鏈都含有BrdU的染色體和只有一條鏈含有BrdU的染色體的數(shù)目是不確定的，故第三個(gè)細(xì)胞周期的細(xì)胞中染色單體著色不同的染色體比例不能確定，C錯(cuò)誤。(1)DNA復(fù)制與細(xì)胞分裂的關(guān)系(2)進(jìn)行有絲分裂的細(xì)胞在細(xì)胞增殖過(guò)程中核DNA和染色體的標(biāo)記情況分析DNA復(fù)制一次，細(xì)胞分裂一次。下圖為連續(xù)進(jìn)行兩次有絲分裂的過(guò)程圖(以一條染色體為例)。

第一次有絲分裂形成的兩個(gè)子細(xì)胞中所有核DNA分子均由一條親代DNA鏈和一條子鏈組成；第二次有絲分裂后最終形成的子細(xì)胞中含親代DNA鏈的染色體條數(shù)是0～2n(體細(xì)胞染色體數(shù)為2n)。(3)進(jìn)行減數(shù)分裂的細(xì)胞在分裂過(guò)程中核DNA和染色體的標(biāo)記情況分析在進(jìn)行減數(shù)分裂之前，DNA復(fù)制一次，減數(shù)分裂過(guò)程中細(xì)胞連續(xù)分裂兩次。下圖是一次減數(shù)分裂的結(jié)果(以一對(duì)同源染色體為例)。

減數(shù)分裂過(guò)程中細(xì)胞雖然連續(xù)分裂兩次，但DNA只復(fù)制一次，所以四個(gè)子細(xì)胞中所有核DNA分子均由一條親代DNA鏈和一條利用原料合成的子鏈組成。考向2|

DNA復(fù)制的相關(guān)計(jì)算3．一個(gè)DNA分子由500個(gè)脫氧核苷酸構(gòu)成，其中含100個(gè)胸腺嘧啶。該DNA經(jīng)過(guò)誘變，DNA上的一個(gè)堿基C變成了5-溴尿嘧啶(BU)，BU可與堿基A配對(duì)。下列敘述不正確的是(

)A．經(jīng)過(guò)誘變之后的DNA中含有100個(gè)腺嘌呤和150個(gè)鳥(niǎo)嘌呤B．若誘變后的DNA分子經(jīng)2次復(fù)制，可產(chǎn)生2個(gè)正常的DNAC．若誘變后的DNA分子經(jīng)3次復(fù)制，共需要胞嘧啶1046個(gè)D．若誘變后的DNA分子經(jīng)3次復(fù)制，得到的子代DNA加熱后可得到5種單鏈片段√C

解析：該DNA中含有500個(gè)脫氧核苷酸，其中100個(gè)胸腺嘧啶，可推出正常的DNA分子共含有100個(gè)腺嘌呤、150個(gè)鳥(niǎo)嘌呤和150個(gè)胞嘧啶。經(jīng)過(guò)誘變，DNA上的一個(gè)堿基C變成了BU，即經(jīng)過(guò)誘變之后的DNA中含有149個(gè)胞嘧啶，150個(gè)鳥(niǎo)嘌呤，A正確；誘變后的DNA分子中有一條鏈?zhǔn)钦５?，有一條鏈的堿基C變成了5-溴尿嘧啶，經(jīng)2次復(fù)制，可產(chǎn)生2個(gè)正常的DNA，B正確；若誘變后的DNA分子經(jīng)3次復(fù)制，可得到8個(gè)DNA，其中4個(gè)是正常的DNA，4個(gè)是不正常的DNA，每個(gè)正常的DNA中含有150個(gè)胞嘧啶，每個(gè)不正常的DNA中含有149個(gè)胞嘧啶，因此8個(gè)DNA中共有胞嘧啶150×4＋149×4＝1196個(gè)，但最初的模板DNA中有149個(gè)胞嘧啶，因此共需要胞嘧啶的數(shù)量為1196－149＝1047個(gè)，C錯(cuò)誤；若誘變后的DNA分子經(jīng)3次復(fù)制，得到的子代DNA加熱后可得到5種單鏈片段，相應(yīng)位點(diǎn)的堿基分別是A、G、C、T、BU，D正確。4．(2024·四川成都三診)某T2噬菌體的核酸由m個(gè)堿基對(duì)組成，其中腺嘌呤有n個(gè)，現(xiàn)用一個(gè)DNA雙鏈被32P標(biāo)記的T2噬菌體侵染未被標(biāo)記的大腸桿菌。下列敘述錯(cuò)誤的是(

)A．該噬菌體增殖3代需要消耗含有堿基C的脫氧核苷酸的數(shù)目為7(m－n)B．該噬菌體的DNA分子的一條鏈上堿基C＋G的數(shù)目為m－nC．復(fù)制產(chǎn)生的全部子代噬菌體的DNA分子都能檢測(cè)到放射性D．該噬菌體增殖n代，具有放射性的噬菌體占1/2n-1√C

解析：由題意可知，該噬菌體的核酸中堿基C的數(shù)目為m－n，該噬菌體增殖3代共產(chǎn)生了8個(gè)噬菌體，則消耗堿基C的數(shù)目為7(m－n)，A正確；根據(jù)堿基互補(bǔ)配對(duì)原則，該噬菌體的DNA分子的一條鏈上堿基C＋G的數(shù)目即為DNA分子中的C或G的總數(shù)，故該噬菌體的DNA分子的一條鏈上堿基C＋G的數(shù)目為m－n，B正確；復(fù)制產(chǎn)生的全部子代噬菌體的DNA分子中只有2個(gè)DNA分子能檢測(cè)到放射性，C錯(cuò)誤；該噬菌體增殖n代，能檢測(cè)到具有放射性的噬菌體為2個(gè)，占DNA分子總數(shù)2n的比例為1/2n-1，D正確。

(2)DNA復(fù)制過(guò)程中消耗的脫氧核苷酸數(shù)①若親代DNA分子含有某種脫氧核苷酸m個(gè)，經(jīng)過(guò)n次復(fù)制需要消耗該種脫氧核苷酸數(shù)為m·(2n－1)。②第n次復(fù)制需要消耗該種脫氧核苷酸數(shù)為m·2n-1?？枷?|

基因與染色體的關(guān)系5．(2024·天津河西調(diào)研)下圖表示某雄性果蠅的兩條染色體上部分基因分布示意圖(不考慮變異)。下列有關(guān)敘述錯(cuò)誤的是(

)

A．白眼基因和焦剛毛基因的堿基序列不同B．果蠅的焦剛